宁波市水利水电规划设计研究院 浙江宁波 315192
摘要：某项目管廊工程布置既有海堤背坡边上绿化带上，管廊均离海堤较近，管廊在海塘的管理范围内，管廊项目的建设及运行将会对青峙塘的安全及运行产生一定影响，需进行管廊对海堤的影响进行分析。通过对本项目的影响分析，可为同类工程提供借鉴和参考。
关键词：海堤；管廊；稳定。
1 工程概况
某项目管廊工程由于空间限制，布置于青峙塘背坡内镇压层上，管廊均离青峙塘较近。管廊宽度为3m。管廊平均每9m设2个基础，基础尺寸为1.2m×1.2m，基础下采用Φ600mm钻孔灌注桩处理。根据建设单位提供资料，管廊荷载按18kN/m2考虑。
青峙塘建筑物等级为1级，防潮标准为100年一遇。堤顶路面高程为5.13m，防浪墙顶高程为5.93m，堤顶宽5.0m；海堤结构型式为带平台的复式断面透水坝，地基采用塑料插板处理。
图2 管廊布置断面图
管廊在海塘的管理范围内，管廊项目的建设及运行将会对青峙塘的安全及运行产生一定影响，需进行管廊对海堤的影响进行分析。
2 水文条件
本工程区位于宁波沿海地区，工程区与海海洋站（包括镇海水文站）与北仑海洋水文站相对较近。设计潮位根据镇海海洋站（包括镇海水文站）与北仑海洋水文站两个站潮位资料分析后再进行插值后确定。本工程100年一遇设计高潮位为3.54m，本工程100年一遇设计低潮位为-2.29m。
3 工程地质
场地勘探深度范围内所揭露的地层自上而下叙述如下：
1-0层 杂填土，层顶高程4.50～2.65m，层厚9.00～6.40m。
2-1层 淤泥质粉质粘土，层顶埋深在9.00～6.40m，层顶高程-2.3～-6.32m，层厚9.00～5.00m。
3层 粉砂，层顶埋深在16.00～13.50m，层顶高程-10.27～-12.94m，层厚7.30～3.10m。
4 层 淤泥质粉质粘土，层顶埋深在21.00～18.30m，层顶高程-14.80～-17.76m，层厚10.70～1.30m。
4-1层 粘土，层顶埋深在29.00～20.80m，层顶高程-17.00～-25.70m，层厚24.00～4.10m。
5-1层 粉质粘土，层顶埋深在43.10～25.60m，层顶高程-21.10～-39.94m，层厚13.50～1.90m。
5-2层 粉质粘土混角砾，层顶埋深在47.40～34.00m，层顶高程-30.20～-44.09m，层厚9.70～0.60m。
地下水位季节性变化幅度为1.5m 左右。勘察期间在钻探孔测得地下水水位埋深介于0.60～3.20m之间，高程介于2.19～0.20m之间。
4 对海堤稳定影响分析
4.1 计算原理
计算采用瑞典圆弧法进行。
（1）总应力法
式中：
K——整个滑体剩余下滑力计算的安全系数；
l——单个土条的滑动面长度（m），l=bsecθ；
W——条块重力（kN），浸润线以上取重度，以下取饱和重度；
U——条块所受到的浮力（kN）；
D——条块所受的渗透力（kN），据孔隙水压力梯度场积分得出；
θ——条块的重力线与通过此条块底面中点半径之间的夹角（度）；
α——条块的渗透力与水平线的夹角（度）；
C、φ——的抗剪强度指标，采用总应力法时，取总应力指标，采用
有效应力法时，取有效应力指标。
4.2 计算工况
根据《海堤工程设计规范》（GB/T 51015-2014），本次研究把稳定计算工况分为正常运用条件、非常运用条件Ⅰ、非常运用条件Ⅱ3种情形，由于本工程海塘内场坪已经基本与海堤堤顶齐平，故本次分析计计算临海坡侧。由于本工程海堤为透水坝，内侧地下水位受外海潮位影响。
正常运用条件：临海坡的稳定计算以外海水位取滩涂面高程，根据地质报告，内侧地下水位；
非常运用条件Ⅰ：临海坡的稳定计算以外海水位取滩涂面高程，内侧地下水位，考虑施工期间作用；
非常运用条件Ⅱ：临海坡的稳定计算以外海水位取滩涂面高程，内侧地下水位，遭遇地震的情况考虑。
本工程海堤为1级海堤，正常运用条件下的抗滑稳定安全系数Kmin≥1.30，非常运用条件Ⅰ条件下Kmin≥1.20，非常运用条件Ⅱ条件下Kmin≥1.10。
4.3 土体指标选取
正常运用条件：堤基土体指标采用固结快剪指标，坝体抛石指标采用γ=19.0KN/m3，C=0，φ=380。
非常运用条件Ⅰ：堤基土体指标在荷载影响范围内采用快剪指标，其余范围采用固结快剪指标，坝体抛石指标采用γ=19.0KN/m3，C=0，φ=380。
非常运用条件Ⅱ：堤基土体指标采用固结快剪指标，地震加速度0.1g，坝体抛石指标采用γ=19.0KN/m3，C=0，φ=380。表4-1 地基土物理力学指标设计参数建议值表
从计算结果可知， 管廊对海堤现状影响的整体稳定有不利影响，但安全系数能够满足规范要求，能够维持海堤的稳定。
增加海堤土体堆载和填筑高度围堤稳定性将降低。因此现有围堤不应再增加上部堆载或增加填筑高度，以免引起安全系数进一步下降而增大滑动破坏的可能性。要求施工时要注意施工荷载，施工时应尽可能使用轻型机械，严禁在海堤上堆放建筑材料等危害海堤防汛及整体稳定安全的活动。
5 对海堤管理影响分析
管廊施工通道与海堤的运行管理通道实质是共享同一条交通线。因此在施工期间，首先要保证该通道的顺畅，绝对避免堵塞、断路的情况发生；其次是当两方面的交通要求发生冲突时，要以满足海堤管理、维护、抢险的交通要求为首要条件。
管廊施工时期，会给海堤的运行管理带来不便，因此各相关单位要根据相关文件和堤防的实际情况，制定抢险预案，出现特殊情况时必须及时进行修复、加固。
考虑到管廊与海堤的管理范围重叠与交叉，建议管廊管理单位与水行政主管部门协商解决管理范围的矛盾。
6 施工对海堤的影响
管廊施工时，车辆运行、打桩等动荷载的作用会对海堤的断面稳定及运行产生负面影响，将对堤基土层产生不同程度的扰动，对海堤的稳定不利。此动荷载的作用时间与幅度随机性较大，但此过程持续的时间较短，因此应合理施工工艺，可将这种不利影响降至最低。在施工期间，为保证工程安全施工，在施工过程中必须进行必要观测。
7 海堤对管廊的影响分析
海堤属于软土地基海堤。软土地基上的海堤会引起较大的软土地基的沉降和侧向变形。海堤对管廊桩桩基产生的影响主要表现为海堤对桩体的侧向推力和轴向负摩阻力。桩基较大的侧向位移和不均匀沉降常常引起上部结构偏位、开裂、破坏。由软土蠕变、固结等长期效应而产生的变形虽然在总变形量中相对较小，但对桩基和上部结构的稳定性影响却不可小觑。管廊设计单位要充分考虑到负摩阻力和横向推力的影响，充分保证管廊长期正常、安全地运行，并为海堤加高预留足够的安全储备，以利于后期加高工作的开展。
8 结论与建议
管廊对海堤的整体稳定有不利影响，但安全系数仍能够满足规范要求，能够维持海堤的稳定。
管廊的运行管理与海塘的运行管理存在交叉，运行管理的通道存在重叠与冲突，给海塘运行管理带来不便，但并不妨碍海塘抢险。考虑到管廊与海堤的管理范围重叠与交叉，建议管廊管理单位与水行政主管部门协商解决管理范围的矛盾。
施工时要统筹安排，科学施工，应尽可能采用轻型机械作业，可将车辆运行、打桩等动荷载的作用影响降至最低。
建议由管廊设计单位要充分考虑到负摩阻力和横向推力的影响，充分保证管廊长期正常、安全地运行，并为海堤加高预留足够的安全储备，以利于后期加高工作的开展。
参考文献：
[1]《海堤工程设计规范》（GB/T 51015-2014）
[2]《海塘工程安全评价导则》（DB33_T 852-2011）
[2]《堤防工程安全评价导则》（SLZ 679-2015）
论文作者:张预定,吴梦媛
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/7/3
标签：海堤论文; 高程论文; 工程论文; 指标论文; 海塘论文; 稳定论文; 条件论文; 《防护工程》2019年第2期论文;